Στο παρελθόν, πιστευόταν ότι η κόπωση των μετάλλων, σε κάποιο βαθμό, οφειλόταν σε αλλαγές στις μεταλλουργικές ιδιότητες των υλικών. Κάπως έτσι, τα μέταλλα αποτυγχάνουν πρόωρα υπό εναλλασσόμενη φόρτιση.
Αυτό είναι ένα πολύ γνωστό πρόβλημα και η αιτία πολλών αστοχιών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων αστοχιών που συνεπάγονται απώλεια ζωής.
Τώρα, μετά την περίληψη της βιομηχανίας συνδετήρων τα τελευταία χρόνια, η κόπωση προκαλείται από μία ή περισσότερες ρωγμές που περνούν μέσα από ένα υλικό.
Η κόπωση δείχνει προοδευτικό ράγισμα
Οι ρωγμές μπορεί να ξεκινούν από ορισμένα υπάρχοντα ελαττώματα, όπως εγκλείσματα σε μέταλλο, ή σε σημεία υψηλής τάσης, όπως εγκοπές, και να αναπτύσσονται αργά με κάθε φορτίο.
Μπορεί να απαιτούνται εκατομμύρια επαναλαμβανόμενα φορτία (που ονομάζονται κύκλοι τάσης) για να ανιχνευθούν πραγματικά ρωγμές.
Με την αύξηση του μήκους της ρωγμής, το υλικό που απομένει υφίσταται όλο και μεγαλύτερη πίεση, επειδή η περιοχή διατήρησης του φορτίου είναι όλο και μικρότερη. Όταν η ρωγμή φτάσει πραγματικά στο κρίσιμο μήκος, θα περνά πάντα μέσα από το υλικό, οδηγώντας σε πλήρη αστοχία.
Χρειάζονται χρόνια για να περάσει μια ρωγμή κούρασης μέσα από το μπουλόνι
Ο όρος "αστοχία κόπωσης" χρησιμοποιείται συχνά για να περιγράψει ζημιά εξαρτήματος λόγω παρατεταμένης φόρτισης. Η ζημιά από κόπωση είναι ισοδύναμη με το μήκος της ρωγμής.
Σε ορισμένες κρίσιμες εφαρμογές, απαιτείται η χρήση διεισδυτικών χρωστικών ή ακόμη και η τακτική επιθεώρηση των ρωγμών των μπουλονιών με ακτίνες Χ για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν ανιχνεύσιμες ρωγμές. (Ρωγμές μπορεί να υπάρχουν σε μικροσκοπικές κλίμακες, δηλαδή κάτω από το όριο ανίχνευσης της τεχνικής μέτρησης.)
Το μπουλόνι είναι ένα τυπικό εξάρτημα πολλαπλών εγκοπών και η απόδοσή του σε κόπωση θα επηρεαστεί προφανώς από πολλούς παράγοντες όπως η δομή του μπουλονιού, το μέγεθος, το υλικό και η διαδικασία κατασκευής. Σε σύγκριση με τα κομμάτια με εγκοπές του ίδιου υλικού, η αντοχή τους στην κόπωση είναι συνήθως σημαντικά χαμηλότερη.
Εκτός από το σπείρωμα, τα άλλα αδύναμα μέρη που επηρεάζουν την απόδοση κόπωσης του μπουλονιού είναι η μετάβαση μεταξύ του σπειρώματος και της ράβδου και το μεταβατικό φιλέτο μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και της ράβδου. Λόγω της ξαφνικής αλλαγής του τμήματος, υπάρχει επίσης υψηλή συγκέντρωση καταπόνησης σε αυτά τα μέρη. Εδώ, παραθέτουμε 10 παράγοντες που επηρεάζουν τις ιδιότητες κόπωσης των μπουλονιών. Παρακαλούμε δείτε την παρακάτω εικόνα για να βρείτε τις αντίστοιχες θέσεις μπουλονιών.
Παράγοντες που επηρεάζουν την αντοχή του μπουλονιού στην κόπωση
01. Ποιότητα επιφάνειας νήματος
Η τραχύτητα της επιφάνειας του σπειρώματος έχει μεγάλη επίδραση στη διάρκεια ζωής του μπουλονιού σε κόπωση. Για παράδειγμα, όταν η τραχύτητα 40CrNiMo χαλύβδινων μπουλονιών με σπειρώματα M6-1.0 μειώνεται από 0.08~0 .16 έως 0.63~1,35, η αντοχή σε κόπωση μειώνεται κατά 33 τοις εκατό . Όταν η τραχύτητα της επιφάνειας των μπουλονιών με σπειρώματα M12-1.5 μειώνεται από 0.08~0,16 σε 0,16~0,32, η αντοχή σε κόπωση μειώνεται κατά 21 τοις εκατό .
02. Επίδραση της διαδικασίας έλασης νήματος
Το νήμα κύλισης θα παράγει στρώμα ενίσχυσης παραμόρφωσης και υψηλή υπολειμματική θλιπτική τάση, η οποία παίζει μεγάλο ρόλο στην πρόληψη της έναρξης και της πρώιμης ανάπτυξης των ρωγμών κόπωσης. Ταυτόχρονα, θα μειώσει επίσης την επιφανειακή τραχύτητα της κοιλότητας των δοντιών, η οποία συμβάλλει στη βελτίωση της αντοχής του μπουλονιού σε κόπωση. Ωστόσο, εάν το νήμα τυλιχτεί και στη συνέχεια υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία, οι παραπάνω ευνοϊκοί παράγοντες θα εξαφανιστούν. Επομένως, για να βελτιωθεί η απόδοση κόπωσης των μπουλονιών, τα σπειρώματα θα πρέπει να τυλίγονται μετά από θερμική επεξεργασία. Ωστόσο, υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα αυτή τη στιγμή, δηλαδή, η σκληρότητα των μπουλονιών, ειδικά των μπουλονιών υψηλής αντοχής, είναι συνήθως υψηλή μετά τη θερμική επεξεργασία, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής της μήτρας κύλισης σύρματος. Επιπλέον, εάν η ποιότητα του σύρματος κύλισης δεν είναι αρκετά καλή, εμφανίζονται μικρορωγμές ή παρόμοιο φαινόμενο αποφλοίωσης κόπωσης επαφής στην επιφάνεια ή τη ρίζα του σπειρώματος, το αποτέλεσμα της βελτίωσης της απόδοσης κόπωσης του μπουλονιού δεν είναι εμφανές, ακόμη και η κόπωση η απόδοση θα μειωθεί.
03. Απόσταση μεταξύ του άκρου του παξιμαδιού και του σπειρώματος
Η δοκιμή δείχνει ότι όσο πιο κοντά βρίσκεται η ακραία όψη του παξιμαδιού στην αρχική θέση του σπειρώματος, τόσο νωρίτερα θα αστοχήσει το μπουλόνι. Αυτό συμβαίνει επειδή η θέση όπου το μπουλόνι αρχίζει να σπειρώνεται είναι συνήθως το πιο τραχύ μέρος για κύλιση και υπάρχει μεγαλύτερη συγκέντρωση τάσης. Το πρώτο σπείρωμα του ζεύγους μπουλονιών έχει την πιο συγκεντρωμένη τάση και εάν το πρώτο σπείρωμα είναι κοντά στην αρχική θέση, η αντοχή σε κόπωση θα μειωθεί. Επομένως, μια απόσταση άνω των 2 σπειρωμάτων μεταξύ του πρώτου σπειρώματος του ζεύγους μπουλονιών και του σημείου από όπου ξεκινά το σπείρωμα θα εξαλείψει αυτόν τον κρυφό κίνδυνο.
Η επίδραση του σχήματος της κοιλάδας του νήματος και του μεγέθους της ακτίνας.
04. Σχήμα και μέγεθος νήματος κλωστής
Όταν το μπουλόνι πιέζεται, θα εμφανιστεί συγκέντρωση τάσης στην κοιλάδα του σπειρώματος και η τιμή του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα της κοιλάδας. Αλλάξτε το σχήμα της κοιλάδας των δοντιών. Για παράδειγμα, όσο πιο λεία είναι η κοιλότητα των δοντιών του νήματος, τόσο μικρότερη είναι η συγκέντρωση τάσης και τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή σε κόπωση. Γενικά, η αντοχή του νήματος στην κόπωση της κοιλάδας με επίπεδο πυθμένα είναι η χαμηλότερη. Εάν χρησιμοποιείται στρογγυλή κοιλότητα δοντιού αντί για κοιλάδα δοντιού με επίπεδο πυθμένα, η αντοχή των μπουλονιών στην κόπωση μπορεί να βελτιωθεί. Το μέγεθος του μπουλονιού επηρεάζει επίσης τα χαρακτηριστικά κόπωσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος, τόσο μικρότερη είναι η αντοχή σε κόπωση. Αυτό ισχύει και για τα σπειρώματα μπουλονιών.
05. Ρωγμές στο κάτω μέρος της κεφαλής της βίδας
Οι ρωγμές κόπωσης συνήθως ξεκινούν από το κάτω μέρος του νήματος, αλλά και από το κάτω μέρος του κεφαλιού. Η ρωγμή που αρχίζει να φυτρώνει στο κάτω μέρος της κεφαλής της βίδας προκαλείται συνήθως από ακατάλληλη σχεδίαση της διαμέτρου του μεταβατικού τόξου της κεφαλής της βίδας (συγκέντρωση τάσης που προκαλείται από ακατάλληλη διάμετρο μεταβατικού τόξου) ή το μπουλόνι είναι εγκατεστημένο σε κεκλιμένο στήριγμα . Μια μικρή γωνία μεταξύ της κεφαλής του μπουλονιού και του συγκρατητήρα (γνωστή και ως ακραία επιφάνεια παξιμαδιού), όπως 2 μοίρες, θα έχει απρόβλεπτο αρνητικό αντίκτυπο στην αντοχή στην κόπωση. Αυτό το φαινόμενο συνέβαινε συχνά στο παρελθόν όταν το αντικείμενο που θα στηριχθεί είναι μια συγκόλληση (η συγκόλληση συνήθως θα έχει ανακούφιση από την πίεση μετά τη συγκόλληση και το σχήμα της δομής θα αλλάξει).
06. Κατανομή στρες
Η κατανομή των τάσεων στο παξιμάδι είναι ανομοιόμορφη και μεγάλο φορτίο μεταφέρεται πραγματικά από τις πρώτες πόρπες. Επομένως, εμφανίζεται μεγάλος αριθμός κούρασης ζεύγους μπουλονιών στα δύο πρώτα σπειρώματα του παξιμαδιού. Επομένως, μπορούμε να δούμε ότι η βελτίωση που κάνει την τάση να κατανέμεται ομοιόμορφα στα μπουλόνια θα αυξήσει την αντοχή στην κόπωση.
07. Μεταλλουργικά ελαττώματα χάλυβα
Ορισμένα μπουλόνια δεν θα κοπούν μετά από κρύο τράβηγμα ή κρύο τράβηγμα, επομένως τα επιφανειακά ελαττώματα των πρώτων υλών θα παραμένουν πάντα στην επιφάνεια των τελικών εξαρτημάτων.
Το σοβαρό στρώμα απανθράκωσης στην επιφάνεια του μπουλονιού είναι μια αδύναμη περιοχή. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας έλασης μετά την κρύα πορεία, λόγω της μεγάλης παραμόρφωσης της επιφάνειας του χάλυβα, το μεγαλύτερο μέρος του στρώματος απανθράκωσης θα συμπιεστεί στην επάνω περιοχή του νήματος. Η αντοχή και η σκληρότητα αυτού του αποανθρακωμένου στρώματος είναι πολύ χαμηλές, επομένως είναι πολύ εύκολο να φορεθεί και να σκοντάψει (το νήμα κόβεται) αστοχία και είναι πολύ εύκολο να γίνει πηγή ρωγμών κόπωσης, προκαλώντας πρώιμη αστοχία κόπωσης.
08. Βελτιώστε την κατανομή της τάσης του σπειρώματος του ζεύγους μπουλονιών
Για τη βελτίωση της κατανομής της τάσης μεταξύ των σπειρωμάτων των ζευγών μπουλονιών, αυξάνεται η διάρκεια κόπωσης. Η έρευνα δείχνει ότι μπορεί να πραγματοποιηθεί και αλλάζοντας το σχήμα του παξιμαδιού. Ένα αυλάκι δημιουργείται στην ακραία όψη όπου το παξιμάδι έρχεται σε επαφή με τη θήκη, γεγονός που μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια της κόπωσης κατά 25 τοις εκατό. Αυτή η βελτίωση είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για μπουλόνια μεγάλου μεγέθους. Φυσικά, υπάρχουν και άλλοι τρόποι για να κάνετε την κατανομή της τάσης του συνδυασμού παξιμαδιών μπουλονιών πιο ομοιόμορφη. Για παράδειγμα, αλλάξτε το υλικό του παξιμαδιού με άλλο υλικό για να κάνετε το μέτρο ελαστικότητάς του διαφορετικό από αυτό του μπουλονιού. Ένα άλλο παράδειγμα: κατασκευή των σπειρωμάτων των μπουλονιών και των παξιμαδιών σε διαφορετικά στάδια. Εναλλακτικά, χρησιμοποιήστε μυτερά νήματα.
09. Σφίξτε το μπουλόνι με την προβλεπόμενη δύναμη σύσφιξης
Σε πολλές περιπτώσεις, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για τη βελτίωση της διάρκειας κόπωσης του ζεύγους μπουλονιών είναι να σφίξετε το μπουλόνι στην προφόρτιση σχεδιασμού. Κανονικά, ένα μπουλόνι που σφίγγεται στη θέση του φέρει μόνο το 5 τοις εκατό (ή λιγότερο) του δυναμικού φορτίου. Επομένως, ένα μπουλόνι που στερεώνεται στη θέση του έχει ισχυρή αντίσταση στο φορτίο κόπωσης. Αυτό συμβαίνει επειδή το εναλλασσόμενο φορτίο στο μπουλόνι είναι πολύ μικρό, επομένως η εναλλασσόμενη τάση που δημιουργείται στο μπουλόνι είναι επίσης πολύ μικρή, συνήθως πολύ κάτω από το όριο που μπορεί να αντέξει το μπουλόνι. Όταν παρουσιάζεται αστοχία κόπωσης, εννέα στους δέκα λόγους είναι ότι η προφόρτιση του μπουλονιού δεν φτάνει την τιμή σχεδιασμού, γεγονός που εκθέτει το μπουλόνι στην τάση της ροπής κάμψης, οδηγώντας σε πρόωρη αστοχία.
Για το Jinrui, είτε είστε απαιτητής/έμπορος/προμηθευτής συνδετήρων, μπορείτε να επισκεφτείτε τον επίσημο ιστότοπο του Jinrui για περισσότερες πληροφορίες:https://www.chinajinrui.net/
Μέρος της έκθεσης προϊόντων της Jinrui
Η Jiangsu Jinrui Metal Products Co., Ltd. είναι η βάση παραγωγής των τυποποιημένων ανταλλακτικών Shanghai Jinrui. Το εργοστάσιο καλύπτει έκταση μεγαλύτερη από 20000 τετραγωνικά μέτρα, με εγγεγραμμένο κεφάλαιο 50 εκατομμυρίων γιουάν, συνολική επένδυση άνω των 100 εκατομμυρίων γιουάν και ετήσια παραγωγή άνω των 20000 τόνων. Τα προϊόντα της εξάγονται σε περισσότερες από 40 χώρες.
Από την ίδρυσή της το 2001, η Jinrui Company έχει εξελιχθεί σε μια νέα διάταξη με τη Hai'an στο Jiangsu ως βάση παραγωγής της και την Baoshan στη Σαγκάη και τη Nanyang στη Henan ως κέντρα πωλήσεων μετά από περισσότερα από 20 χρόνια αδιάκοπων προσπαθειών.
Επί του παρόντος, τα κύρια προϊόντα της Jinrui περιλαμβάνουν τις ακόλουθες έξι κατηγορίες:
1. Τα κύρια προϊόντα των μπουλονιών περιλαμβάνουν μετρικά και αμερικανικά μπουλόνια με οβάλ λαιμόκοψη με στρογγυλή κεφαλή (ονομάζονται επίσης μπουλόνια ουράς ψαριού), εσωτερικά και εξωτερικά εξάγωνα μπουλόνια, μπουλόνια εξάγωνης φλάντζας, μπουλόνια μεταφοράς, μπουλόνια πλήμνης τροχού κ.λπ.
2. Προϊόντα καρφιά: νήμα με πλήρες νήμα, καρφιά διπλής κεφαλής κ.λπ
3. Προϊόντα ξηρών καρπών: εξάγωνο παξιμάδι, παξιμάδι φλάντζας, βαρύ παξιμάδι, τετράγωνο παξιμάδι, παξιμάδι πεταλούδας, κ.λπ.
4. Βιδώστε προϊόντα: βίδες με αυτοκόλλητες βίδες, βίδες με αυτοκόλλητες βίδες, ξυλόβιδες, διάφορες βίδες μηχανής κ.λπ.
5. Προϊόντα πλυντηρίου: επίπεδη πλυντήριο, πλυντήριο ελατηρίου, τετράγωνο πλυντήριο, ροδέλα κλειδαριάς κ.λπ
6. Μη τυποποιημένα προϊόντα που σχετίζονται με συνδετήρες
Το εργοστάσιο έλξης συρμάτων υπό την εταιρεία Jinrui παρέχει επίσης υπηρεσίες επεξεργασίας, όπως λεπτή έλξη, τραχύ τράβηγμα και σφαιροειδοποίηση συρμάτινων ράβδων, και προμηθεύει έτοιμες συρμάτινες ράβδους διαφόρων εγχώριων διάσημων χαλυβουργείων.
Τηρώντας την επιχειρηματική φιλοσοφία της «πρωτοπορίας και καινοτομίας, επιδίωξης αριστείας», η Jinrui εισήγαγε διαδοχικά πολλαπλούς τύπους μηχανών κεφαλής και μορφοποίησης, μηχανές έλασης νήματος, μηχανές έλασης με καρύδια, μηχανές θερμής κεφαλής και έλασης, τόρνους, μεγάλες μηχανές θερμής κεφαλής και τις υποστηρικτικές δοκιμές τους εξοπλισμός, όπως ανιχνευτές μαγνητικών ελαττωμάτων σωματιδίων, μεταλλογραφικοί αναλυτές, μηχανές δοκιμής ψεκασμού αλατιού, φασματόμετρα άμεσης ανάγνωσης και μηχανές οπτικής διαλογής, μηχανές εφελκυσμού, σκληρόμετρα Vickers, σκληρόμετρα Rockwell κ.λπ., και έχει δημιουργήσει ανεξάρτητα τμήματα έρευνας και ανάπτυξης. μπορεί να παράγει όλα τα είδη συνδετήρων υψηλής ποιότητας όπως τα διεθνή πρότυπα GB, DIN, ANSI, JIS και ISO. Τα προϊόντα χρησιμοποιούνται ευρέως στο πετρέλαιο, τη χημική βιομηχανία, τον λέβητα, την παραγωγή αιολικής ενέργειας, τον πίνακα προστατευτικών κιγκλιδωμάτων αυτοκινητόδρομου, τον οδηγό ανελκυστήρα, την κατασκευή μηχανημάτων, τα εργοτάξια, τα ανταλλακτικά αυτοκινήτων, τον ιατρικό εξοπλισμό και άλλους τομείς.
Το Jinrui αναπτύσσεται δυναμικά από την ίδρυσή του. Ενσωματώνει τα πλεονεκτήματα κάθε εταιρείας, σχεδιάζει προσεκτικά και επιλέγει αυστηρά υλικά για να κάνει τα προϊόντα πιο ανθεκτικά και επαινείται ιδιαίτερα από την πλειοψηφία των χρηστών. Ο Jinrui κέρδισε τη διεθνή πιστοποίηση συστήματος ποιότητας ISO9001: 2000 το 2001, την άδεια κατασκευής ειδικού εξοπλισμού το 2010 και την πιστοποίηση συστήματος διαχείρισης ποιότητας αυτοκινήτου TS16949 το 2012. Η People's Insurance Company of China αναλαμβάνει την «Παγκόσμια Ασφάλιση Αστικής Ευθύνης Προϊόντων» της, διασφαλίζοντας ότι κάθε βίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με σιγουριά, αποφασιστικότητα και ήσυχο πνεύμα!
Είτε τώρα είτε στο μέλλον, η Jinrui θα τηρεί πάντα τη βασική έννοια της υπηρεσίας «πρώτα η ποιότητα, η επιστήμη και η τεχνολογία για να αναζωογονήσουν τις επιχειρήσεις, τους χρήστες πρώτα και την ευγενική εξυπηρέτηση», να σας παρέχει ειλικρινά υπηρεσίες υψηλής ποιότητας και προϊόντα υψηλής ποιότητας, και ο Jinrui θα γίνει επίσης ο πιο πιστός μακροχρόνιος σύντροφός σας.
